Описание трубки из нитрида кремния
Нитрид кремния Это современный керамический материал с высокой температурой плавления. Он обладает чрезвычайно высокой твёрдостью и превосходной износостойкостью, а также способен сохранять стабильную структуру даже в суровых условиях эксплуатации.
GORGEOUS CERAMICS (GGS) can customize silicon nitride ceramic tubes for customers. Regardless of the size, shape or performance requirements under special working conditions, we can combine our rich manufacturing experience and advanced technology to create durable, efficient and stable silicon carbide ceramic tubes for you to meet the needs of various metallurgical, chemical and heat treatment equipment.
Технические характеристики керамической трубки из нитрида кремния
|
Механические свойства нитрида кремния |
|
|
Плотность |
3,2 г/см33 |
|
Прочность на изгиб |
900 МПа |
|
Прочность на сжатие |
3000 МПа |
|
Модуль Вейбулла m |
15 |
|
Вязкость разрушения KIc |
6,0 МПа·м1/2 |
|
Модуль Юнга E |
320 ГПа |
|
Коэффициент Пуассона |
0.28 |
|
Твердость по Виккерсу (HV 1) |
16 ГПа |
|
Тепловые свойства нитрида кремния |
|
|
Максимальная рабочая температура（Инертный газ） |
1200℃ |
|
Максимальная рабочая температура（Воздух） |
1100℃ |
|
Теплопроводность при 20°C |
28 Вт/мК |
|
Теплопроводность при 1000°C |
16 Вт/мК |
|
Тепловое расширение (20–100°C) |
2*10-6/К |
|
Тепловое расширение (20–1000°C) |
3.5*10-6/К |
|
Электрические свойства нитрида кремния |
|
|
Электрические свойства |
1012 Ом·см |
|
Удельное сопротивление при 800°C |
107 Ом·см |
|
Диэлектрическая проницаемость |
6 МГц |
Приложение
Трубки из нитрида кремния используются следующим образом:
- Защитная трубка термопары
- Оборудование для обработки расплавленного металла
- Защита высокотемпературной трубы печи и нагревательного элемента
- Прецизионные механические детали и износостойкие направляющие детали
- Химическое оборудование и система подачи жидкости
Процесс производства керамических трубок из нитрида кремния
GORGEOUS CERAMICS (GGS) can customize different grades of silicon nitride ceramic tubes according to customer needs.
Спекание нитрида кремния под давлением газа
В этом процессе используется технология спекания под избыточным давлением газа для получения деталей из нитрида кремния сложной формы и с высокими требованиями к прочности.
Основной технологический процесс включает в себя: смешивание порошка нитрида кремния с спекающими добавками (такими как оксид иттрия, оксид магния или оксид алюминия), повышение плотности путем спекания в жидкой фазе и добавление связующих для повышения структурной целостности предварительно спеченного тела.
После формирования порошка и его сырой обработки он спекается и уплотняется в атмосфере азота под давлением, что позволяет эффективно снизить потери, вызванные испарением или разложением элементов, и получить керамические изделия высокой прочности и плотности.
Горячепрессованный спекаемый нитрид кремния
Процесс горячего прессования спеканием заключается в нагревании и одноосном прессовании порошка нитрида кремния при высокой температуре и давлении.
Этот процесс позволяет получать керамические материалы с высокой плотностью и превосходной прочностью, подходящие для применений с высокими требованиями к эксплуатационным характеристикам. Однако из-за ограничений оборудования он подходит только для производства деталей относительно простой геометрической формы, а формованные детали не могут быть обработаны в сыром состоянии. Вся сложная обработка должна быть завершена алмазным шлифованием после спекания. Процесс сложен и дорогостоящ, поэтому его обычно используют для мелкосерийного производства высокопроизводительных деталей.
Горячее изостатическое прессование (ГИП) нитрида кремния
В этом процессе используется горячее изостатическое прессование для помещения порошка нитрида кремния под воздействие высокой температуры (около 1700–1800 °C) и высокого давления (до 2000 бар) в среде инертного газа и одновременного спекания.
Остаточная пористость спечённого материала значительно снижается благодаря равномерному распределению давления во всех направлениях, что позволяет получить материал с плотностью, близкой к теоретической. Этот метод значительно повышает механическую прочность, долговечность и общую надёжность материала, однако из-за сложности процесса и высокой стоимости он используется преимущественно в ключевых компонентах и специальных отраслях промышленности, требующих исключительно высокой производительности.
Спекание нитрида кремния под давлением экструзионного газа
На основе традиционного метода спекания под давлением газа в сочетании с технологией экструзионного формования порошок нитрида кремния сначала смешивают со спекающими добавками (такими как оксид иттрия, оксид магния, оксид алюминия и т. д.), а затем добавляют связующее вещество для улучшения механических свойств сырца.
После придания материалу заданной формы методом экструзии он поступает в контролируемую среду для спекания под давлением газа. Этот процесс позволяет получать керамические изделия с более однородной структурой и более высокой плотностью, что особенно подходит для производства высокопроизводительных и сложных конструкционных компонентов.
